Ambiente & Salute

Newsletter

Se vuoi ricevere la newsletter di Ambiente e Salute registrati qui
Email type
Please wait

Documenti su energia

nucleare_no_grazie_medium.gif

Cerca


Designed by:
SiteGround web hosting Joomla Templates

Uranio e Gas Serra

no_nukeLe emissioni nel ciclo di produzione

Tra le motivazioni esibite dal ministro Scajola per un ritorno italiano al nucleare, c’è la riduzione di emissioni di gas serra, soprattutto CO2  :“ce lo chiede l’Europa” dice.
Il ministro però prende in considerazione le sole emissioni degli impianti in esercizio, infatti le centrali nucleari emettono quantità piuttosto contenute- anche se non proprio trascurabili -di gas serra. Per una valutazione seria delle emissioni complessive di un impianto termonucleare bisogna tener conto degli inquinanti emessi durante la costruzione delle centrali, la loro messe in funzione, il loro esercizio, la produzione e il trasporto del combustibile, lo stoccaggio del combustibile esaurito ed infine lo smantellamento dell’impianto a fine vita.
Per la loro costruzione gli impianti nucleari abbisognano di grandi quantità di combustibile fossile, non solo per le esigenze di cantiere ma anche per il largo utilizzo di enormi quantità di acciai speciali, zirconio e cemento, materiali fortemente energivori nella loro preparazione.

Anche l’estrazione e la lavorazione dell’uranio  richiedono grandi quantità di combustibili fossili. Per far funzionare una centrale da 1000 MW ad acqua pressurizzata (le più comuni)occorrono 200 elementi di combustibile, dei quali una sessantina devono essere sostituiti ogni anno e richiedono circa 160 tonnellate di uranio arricchito dell’isotopo U235 ad una concentrazione del 3-4%, che però   nel minerale naturale è presente per un massimo dello 0,71%, il resto è per gran parte uranio 238 inutilizzabile nelle centrali. Per avere una tonnellata di uranio 235 arricchito occorre estrarre almeno 1000 tonnellate di minerale grezzo, una centrale da 1000 MW perciò consuma ben 160 tonnellate circa di U235 arricchito e per produrlo servono circa 160.000 tonnellate di materiale grezzo allo 0,71% di U235 . Minerali così ricchi di U235  sono però ormai rari ed in via di esaurimento. Il materiale estratto viene macinato e trasportato per la sua concentrazione.
Il processo di concentrazione dell'uranio è un compito estremamente difficile: non essendo possibile separarli per via chimica,  l'unico modo è sfruttarne la piccolissima (meno dell'1,5%) differenza di peso. Si fa perciò reagire al fluoro trasformandolo in esafluoruro di uranio gassoso. Il gas viene poi spinto verso materiali porosi dove l’ U235 più leggero penetra più facilmente. Il gas viene trasformato in ossido di uranio e poi in pastiglie con le quali si preparano le barre di combustibile pronte per le centrali ma anche per la propulsione di sottomarini e portaerei. In questa fase viene liberato un notevole quantitativo di cloro e fluoroidrocarbonati, i famosi CFC (quelli delle bombolette ormai vietati perché responsabili del buco dell’ozono) migliaia di volte più potenti del CO2. Ad oggi non ci sono studi sulle emissioni di composti di fluoro e cloro collegati all’industria nucleare la quale dovrebbe finanziare seri ed indipendenti studi su tali emissioni prima di enunciare che il nucleare emette meno gas serra delle fonti energetiche fossili.
Come abbiamo visto questo processo produce una notevole quantità (87,5 kg ogni 100 kg di minerale grezzo) di materiale contenente ancora un 0,3% di U235 chiamato uranio impoverito. L’uranio impoverito grazie alla sua alta densità viene usato per zavorrare barche a vela e quale contrappeso per aerei ed elicotteri. Sempre per la sua alta densità viene utilizzato per rendere le corazzature dei carri armati particolarmente resistenti e per costruire munizioni anticarro e per missili e cannoni (al posto del più costoso e meno efficiente tungsteno). L’uso di tali armi è causa di gravi danni alla salute in militari e civili esposti a tali bombardamenti come si è visto dopo la recente guerra nei Balcani.
Come anticipato, circa un terzo del combustibile nucleare ogni anno deve essere sostituito con materiale nuovo, a causa del consumo di U235 e dell'accumulo di prodotti di fissione che hanno assorbito neutroni. Il combustibile usato, divenuto un rifiuto nucleare, viene conservato in un contenitore metallico pressurizzato per circa un mese e quindi immerso per almeno un anno all'interno di vasche di raffreddamento nelle vicinanze del reattore. Poi il rifiuto nucleare dovrebbe essere depositato in un sito di stoccaggio finale dove in qualche milione di anni si degrada (l’ U235  ha una emivita di 108 anni). Ad oggi però non esistono al mondo siti di stoccaggio definitivo a causa delle difficili caratteristiche geologiche che essi devono avere. Per ora le barre di materiale altamente radioattive vengono stoccate per decenni in piscine all’interno delle aree delle centrali.
Il riprocessamento del combustibile “spento” atto a recuperare l’U235 rimasto è ancora estremamente oneroso e viene usato solo per recuperare il plutonio presente per circa il 2% allo scopo di costruire ordigni bellici.
In ragione di quanto sopra il consumo totale di energia fossile di una centrale PWR da 1000 MW in 30 anni è equivalente all’incirca alla produzione di energia elettrica per 15 anni di una centrale termoelettrica da 800 MW.
J.W.S.van Leeuwen  calcola che la CO2 emessa nel ciclo completo di un impianto nucleare corrisponda all’incirca al 40% di quella prodotta dal funzionamento per un periodo equivalente di una centrale di pari potenza a gas naturale. Nel calcolo non è però compresa l’energia necessaria per lo stoccaggio finale dei rifiuti, il cui computo non è possibile per mancanza di esempi di depositi definitivi da analizzare.
Le emissioni di CO2 dipendono fondamentalmente dalla concentrazione di ossido di Uranio nel minerale estratto e dalla durata delle centrali. Se consideriamo il minerale “high grade” con un minimo di 0,1% di ossido
di uranio, da ogni tonnellata di minerale grezzo si ricava un Kg di ossido di uranio.
Se prendiamo in esame invece il più diffuso “low grade”, con concentrazioni non inferiori allo 0,01% di ossido di uranio, per ottenere un Kg di ossido di uranio occorre trattare 10 tonnellate di minerale. A questo materiale occorre poi operare un processo di arricchimento che porti l’isotopo U235 al tra il  3% e il5%. Tutti processi complessi ed energivori.
Le centrali nucleari hanno una durata limitata dovuta all’accumularsi di radioattività nel nucleo e dagli effetti della corrosione degli impianti che devono sopportare temperature altissime e sofisticate tecnologie di raffreddamento. Una centrale nucleare non arriva a superare i 40 anni di attività. Dopo deve essere smantellata e depositata in siti appositamente attrezzati per i differenti gradi di radioattività e di sicurezza del materiale.
A guardarlo nel suo complesso il risparmio in termini gas serra è molto relativo e continuerà a diminuire mano a mano che i minerali ricchi di uranio verranno a farsi sempre più rari e si dovranno scavare e lavorare sempre maggiori quantità di minerali poveri. E a fronte di uno scarso risparmio di gas serra c’è da mettere in conto la manipolazione di un materiale difficile ed estremamente pericoloso per l’ambiente e chi lo abita e la sua trasformazione in un prodotto altamente radioattivo per milioni di anni. Ne vale davvero la pena? Il bilancio energetico è davvero positivo? Esistono alternative per l’approvvigionamento energetico della nazione? Lo vedremo prossimamente su questo sito.
Fonti:
Mario Agostinelli :“No al nucleare si alle alternative: istruzioni per l’uso
Wikipedia
Legambiente: I problemi irrisolti del nucleare
Jan Willem Storm van Leeuwen: Energy from uranium 2006

Argante Brancalion

Aggiungi commento


Codice di sicurezza
Aggiorna

Stopglyphosate

Salva

Salva

Salva

Salva

Salva

Stop consumo territorio

Stop al Consumo di Territorio